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Subido porAlberto Torres
Las espumas
Este documento trata sobre las espumas y su uso en la extinción de incendios. Explica brevemente la historia de las espumas y su evolución desde espumas químicas a espumas mecánicas y sintéticas. También describe el proceso de generación de espuma, los diferentes tipos de espumas según su composición y expansión, y los componentes e instalaciones necesarios como proporcionadores y lanzas. Finalmente, detalla cálculos para dimensionar instalaciones y aplicaciones típicas de cada tipo de espuma.
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Las espumas
- 1. LAS ESPUMAS EN LAEXTINCIÓN DE INCENDIOS J.R.CARME LUESMA NOVIEMBRE 2003
- 2. HISTORIA • 1877 PatenteJonhson .- “compuesto que por sus características espumosas flotaba en el petróleo y permitía extinguir los incendios y prevenir su reignición”. • Este tipo de espuma química estuvo en auge hasta la década de los 30. • 1951.- Aparecen las espumas de base PROTEINICA, finaliza la época de las espumas químicas y se inicia la de las espumas mecánicas. • Años 60.- Se crean las espumas SINTÉTICAS y las AFFF. • Posteriormente las AFFF/ATC ó AR • Aparecen las espumas FFFP. • Actualmente espumas sin PFC (compuestos perfluorocarbonados)
- 3.
- 4. CLASIFICACIÓN POR SUCOMPOSICIÓN • ESPUMAS QUÍMICAS .- Resultado de la reacción entre Bicarbonato sódico y Sulfato de aluminio que originaba burbujas de CO2. No utilizadas actualmente • ESPUMAS MECÁNICAS.- de base proteica • ESPUMAS SINTÉTICAS.- de base de detergentes y aditivos. PROTEICA SINTÉTICA
- 5. CLASIFICACIÓN EN BASEA LA EXPANSIÓN • BAJA EXPANSIÓN • 1 : 1 hasta 1 : 30 • MEDIA EXPANSIÓN • 1 : 30 hasta 1 : 250 • ALTA EXPANSIÓN • > 1 : 250
- 6. EFECTO EXTINTOR DELAS ESPUMAS Como trabajan • SOFOCACIÓN – La espuma impide el contacto del Oxígeno del aire con la superficie de evaporación del líquido inflamado
- 7. EFECTO EXTINTOR DELAS ESPUMAS Como trabajan • INANICIÓN – Impidiendo que los vapores inflamables sean liberados al sellar la superficie del líquido.
- 8. EFECTO EXTINTOR DELAS ESPUMAS Como trabajan • REFRIGERACIÓN – El agua contenida en la espuma absorbe calor del combustible y de las paredes del recipiente.
- 9. CARACTERíSTICAS • FLUIDEZ .-Buena capacidad de cubrir de forma rápida una superficie. • COHESIÓN.- Capacidad de formar una capa hermética a los vapores. • DRENAJE LENTO.- Capacidad de retener el agua. • RESISTENCIA AL CALOR.- Resistencia a ser descompuesta por el calor. • NO CONTAMINACION.- Tolerancia a la mezcla con el combustible sin perder calidad.
- 10. DEFINICIONES •Dosificación: % deespumante presente en la mezcla agua/líquido espumante. •Expansión: Aumento de volumen que sufre la mezcla al aplicarle aire. Se consigue en la lanza. •Densidad de aplicación: litros por minuto de espuma que se han de aplicar por m2 de superficie incendiada. Es una característica propia de cada espumante. •Tiempo de drenaje: Tiempo que tarda la espuma en descomponerse y precipitar un 25 % de la situada en la superficie de un líquido.
- 11. ESPUMANTES UTILIZADOS ENEL SPEIS • BAJA Y MEDIA EXPANSIÓN • Sintética AR/AFFF » Dosificación 3% • ALTA EXPANSIÓN • Sintética » Dosificación 3%
- 12. GENERACIÓN DE ESPUMA •La espuma se obtiene mediante la mezcla de ESPUMANTE, AGUA y AIRE ESPUMA LANZA AGUA ESPUMANTE MEZCLA AIRE
- 13. SISTEMAS DE GENERACIÓNEN EL SPEIS • BAJA PRESIÓN • Baja Expansión 1 : 7 – 200 l/min. Directo bomba o con Hidromezclador – 400 l/min. Directo bomba o con Hidromezclador – 800 l/min. Directo bomba • Media Expansión – 200 l/min. Directo bomba o con Hidromezclador – 400 l/min. Directo bomba o con Hidromezclador • Alta Expansión – 265 l/min. Aspiración en generador • ALTA PRESIÓN • Baja Expansión – 200 l/min. Directo bomba línea de 25 mm.
- 14. LANZAS Tipos utilizados porel SPEIS • INSTALACIÓN EN BAJA PRESIÓN – BAJA EXPANSIÓN B-8 800 l/min. • LANZA PEFIPRESA Modelos B-4 400 l/min. B-2 200 l/min. Expansión: 1 / 7 B-8 5,6 m3/min. Rendimiento B-4 2,8 m3/min. B-2 1,4 m3/min.
- 15. LANZAS DE BAJAEXPANSIÓN 400 l/min. 800 l/min. 200 l/min.
- 16. LANZAS Tipos utilizados enel SPEIS • INSTALACIÓN EN BAJA PRESIÓN – MEDIA EXPANSIÓN • LANZA PEFIPRESA Modelos M-4 400 l/min M-2 200 l/min Expansión 1 / 65 Rendimiento M-4 26 m3/min M-2 13 m3/min
- 17. LANZAS DE MEDIAEXPANSIÓN 200 l/min. 400 l/min.
- 18. • INSTALACIÓN ENBAJA PRESIÓN – ALTA EXPANSIÓN • GENERADOR AGNUS TURBEX características Llave derivación abierta Llave derivación cerrada 1/7601/1200Expansión 190 m3/min.204 m3/min.Rendimiento 250 l170 lAgua en espuma 0 l.95 l/min.Caudal derivado 250 l/min.265 l/min.Caudal total 10 bar10 barPresión generador LANZAS Tipos utilizados en el SPEIS
- 19. LLAVE DERIVACIÓN LLAVES TOBERADESCARGA MANGUERETA PROPORCIONADOR ENTRADA AGUA RETORNO TANQUE GENERADOR
- 20. • INSTALACIÓN ENALTA PRESIÓN – BAJA EXPANSIÓN – Lanza difusora modelo VIPER Caudal variable Caudal generación espuma 100 a 200 l/min. Expansión 1 / 1 LANZAS Tipos utilizados en el SPEIS
- 21. •INSTALACIÓN EN ALTAPRESIÓN –BAJA EXPANSIÓN Lanza difusora auto aspirante Gran caudal Expansión 1 / 1 Utilizable con monitor LANZAS Tipos utilizados en el SPEIS
- 22.
- 23. PROPORCIONADOR • ESQUEMA BÁSICODE FUNCIONAMIENTO 4 barBAJA 2’5 barMEDIA Perdida de cargaExpansión Presión mínima de entrada 5 bar Presión máxima de entrada 12 bar Regulador del % Orificio de regulación
- 24. VALVULA DE COMPENSACIÓN CÁMARADE MEZCLA COLECTOR BOQUILLA PROPORCIONADOR
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- 27.
- 28. REGULADOR DE LAVÁLVULA DE COMPENSACIÓN PROPORCIONADOR
- 29. INSTALACIONES DE ESPUMA Identificaciónde elementos • LANZAS 800 L/MIN400 L/MIN200 L/MIN PROPORCINADORES Z - 4Z – 2 En ningún caso se deben montar elementos de caudal distinto en la misma instalación
- 30. INSTALACIONES DE ESPUMA Presionesen punta de lanza Baja presión ........... 6 a 7 bar • BAJA EXPANSIÓN Alta presión ............ 6 a 7 bar • MEDIA EXPANSIÓN Baja presión ............ 3 a 4 bar • ALTA EXPANSIÓN Baja presión ........... 10 bar
- 31. TABLA DE PÉRDIDASDE CARGA Cálculo aproximado por manguera 0’5 bar0’15 bar70 mm. 1’5 bar0’30 bar0’15 bar45 mm. 2’5 bar1 bar25 mm. 800 l/min.400 l/min.200 l/min.100 l/min.DIAMETRO CAUDAL
- 32. CALCULO DE INSTALACIONES Bajaexpansión • Cálculo de presión en bomba • Pérdida de carga en las mangueras de 70 mm. = n x 0’5 bar • Presión dinámica necesaria en punta de lanza = 7 bar • Presión en bomba: • (n x0’5) + 7 bar
- 33. CALCULO DE INSTALACIONES Bajaexpansión • Cálculo de presión en bomba • Pérdida de carga en las mangueras de 45 mm. = n x 1’5 bar • Presión dinámica necesaria en punta de lanza = 7 bar • Presión en bomba: (n x1’5) + 7 bar
- 34. CALCULO DE INSTALACIONES Bajaexpansión • Cálculo de presión en bomba • Pérdida de carga en las mangueras de 45 mm. = n x 0’3 bar • Presión dinámica necesaria en punta de lanza = 7 bar • Presión en bomba: (n x0’3) + 7 bar
- 35. CALCULO DE INSTALACIONES Bajaexpansión • Cálculo de presión en bomba • Pérdida de carga en las mangueras de 70 mm. = n x 0’15 bar • Pérdida de carga en proporcionador = 4 bar • Pérdida de carga en manguera de 45 mm. = 1’5 bar • Presión dinámica necesaria en punta de lanza = 7 bar • Presión en bomba: (n x0’15) + 4 +1’5 + 7 bar
- 36. nx0,3 4 n x 0,3bar 4 bar 0,3 bar 7 bar CALCULO DE INSTALACIONES Baja expansión • Cálculo de presión en bomba • Pérdida de carga en las mangueras de 45 mm. = n x 0’3 bar • Pérdida de carga en proporcionador = 4 bar • Pérdida de carga en manguera de 45 mm. = 0’3 bar • Presión dinámica necesaria en punta de lanza = 7 bar • Presión en bomba: (n x0’3) + 4 +0’3 + 7 bar
- 37. • En lasinstalaciones de espuma con proporcionador instalar solo una manguera a continuación del proporcionador. Bomba Mangueras de 70 mm Manguera de 45mm proporcionador Si en esta instalación se colocasen 2 mangueras de 45 mm por delante del proporcionador tendríamos que: Presión en lanza ................................................................ 7 bar Perdida de carga en el proporcionador ............................. 4 bar Perdida de carga de las mangueras de 45 mm. (2x1,5) ..... 3 bar Presión de entrada en proporcionador 14 bar Se supera la presión máxima de entrada en el proporcionador CALCULO DE INSTALACIONES Baja expansión
- 38. • Cálculo depresión en bomba • Pérdida de carga en las mangueras de 25 mm. = n x 2’5 bar • Presión dinámica necesaria en punta de lanza = 7 bar • Presión en bomba: (n x2’5) + 7 bar CALCULO DE INSTALACIONES Baja expansión
- 39. • Cálculo depresión en bomba • Pérdida de carga en las mangueras de 45 mm. = n x 0’3 bar • Presión dinámica necesaria en punta de lanza = 4 bar • Presión en bomba: (n x0’3) + 4 bar CALCULO DE INSTALACIONES Media expansión
- 40. • Cálculo depresión en bomba • Pérdida de carga en las mangueras de 45 mm. = n x 1’5 bar • Presión dinámica necesaria en punta de lanza = 4 bar • Presión en bomba: (n x1’5) + 4 bar CALCULO DE INSTALACIONES Media expansión
- 41. CALCULO DE INSTALACIONES Mediaexpansión • Cálculo de presión en bomba • Pérdida de carga en las mangueras de 70 mm. = n x 0’15 bar • Pérdida de carga en proporcionador = 2’5 bar • Pérdida de carga en manguera de 45 mm. = 1’5 bar • Presión dinámica necesaria en punta de lanza = 4 bar • Presión en bomba: (n x0’15) + 2’5 +1’5 + 4 bar
- 42. CALCULO DE INSTALACIONES Mediaexpansión • Cálculo de presión en bomba • Pérdida de carga en las mangueras de 70 mm. = n x 0’3 bar • Pérdida de carga en proporcionador = 2’5 bar • Pérdida de carga en manguera de 45 mm. = 0’3 bar • Presión dinámica necesaria en punta de lanza = 4 bar • Presión en bomba: (n x0’3) + 2’5 +0’3 + 4 bar
- 43. • Cálculo depresión en bomba • Pérdida de carga en las mangueras de 45 mm. = n x 0’5 bar • Presión dinámica necesaria en punta de lanza = 10 bar • Presión en bomba: (n x0’5) +10 bar CALCULO DE INSTALACIONES Media expansión
- 44. APLICACIÓN DE LASESPUMAS • BAJA EXPANSIÓN – EXTINCIÓN DE INCENDIOS DE LIQUIDOS – CONFINADOS, EXTINCIÓN DE VEHICULOS – ACTUACIÓN PREVENTIVA EN ACCIDENTES DE TRÁFICO. – SELLADO PREVENTIVO DE DERRAMES SIN INCENDIO. • MEDIA EXPANSIÓN – SELLADO PREVENTIVO DE DERRAMES SIN INCENDIO. • ALTA EXPANSIÓN – INUNDACIÓN DE VOLUMENES CERRADOS.
- 45. CÁLCULO DEL CAUDALDE ESPUMA Baja expansión 9 ! " ! " # " $ " " # " % & ' ( % % ( ' ) $
- 46. CÁLCULO DEL CAUDALDE ESPUMA Media expansión • Se realiza el cálculo en base al rendimiento de la lanza de media empleada y a al tiempo en que deseemos cubrir el derrame. • Ejemplo: – Rendimiento lanza M-2 ........................... 13 m3/min. – Tiempo para cubrir el derrame ................. 1 min. – Altura de la espuma sobre el derrame ..... 0’50 mts. Luego con una lanza de 200 l/min. Podremos cubrir con una capa de espuma de 0’50 mts. una superficie de 26 m2 en un minuto. Rendimiento= Caudal x Expansión.
- 47. CÁLCULO DEL CAUDALDE ESPUMA Alta expansión El cálculo del volumen de espuma de alta expansión necesario para inundar un local en un determinado tiempo se hace con criterios preventivos para evitar el progreso del incendio. R= (V/T) ·Cn · Cl R = Velocidad de descarga en m3 / min. V = Volumen del espacio a inundar T = Tiempo previsto para la inundación del local en minutos Cn = Compensación por contracción normal de la espuma = 1’15 Cl = Compensación por fugas. En función del tipo de local puede variar entre 1’0 y 1’2. Con el resultado de la formula se dispondrán tantos generadores fijos de espuma como sean necesarios según su rendimiento.
- 48. LIMPIEZA DEL CIRCUITO CIRCULARAGUA AL RALENTI